Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc và điều khiển bằng ứng dụng blynk

Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: Sinh viên đã thực hiện được một số nhiệm vụ đồ án như sau: - Nghiên cứu công nghệ truyền thông không dây sử dụng ESP8266, p

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌCNGÀNH: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI

SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ ĐIỀU KHIỂN

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người hướng

dẫn)

I Thông tin chung

1 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Viết Cường

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

………

………

………

………

………

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ) ………

………

………

………

………

………

………

………

IV Đánh giá:

1 Điểm đánh giá: … /10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày 24 tháng 12 năm

2022

Người hướng dẫn

Phạm Thị Thảo Khương

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người phản biện)

I Thông tin chung:

4 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Viết Cường

4 Người phản biện: Nguyễn Linh Nam Học hàm/ học vị: Tiến Sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài:

Ứng dụng công nghệ vào trong công nghiệp hiện nay là một xu hướng chung của

toàn thế giới, đặc biệt là đối với những hệ thống tự động hóa thông minh Đặc biệt

việc ứng dụng công nghệ IoT vào các hệ thống tự động sẽ góp phần nâng cao hiệu

quả hoạt động của hệ thống Chính vì vậy, nghiên cứu thiết kế và thi công mô hình

hệ thống đếm và phân loại sản phẩm theo màu sắc là đề tài có tính thực tiễn cũng

như phù hợp với yêu cầu thực hiện đồ án tốt nghiệp đối với sinh viên chuyên ngành

Kỹ thuật điện tử Tuy nhiên đây là đề tài chưa có tính mới trong việc sử dụng công

nghệ để giải quyết vấn đề kỹ thuật đặt ra trong đề tài

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án:

Sinh viên đã thực hiện được một số nhiệm vụ đồ án như sau:

- Nghiên cứu công nghệ truyền thông không dây sử dụng ESP8266, phương thức

truyền nhận dữ liệu, lập trình ứng dụng vi điều khiển, lập trình ứng dụng Blynk;

- Vận dụng được các kiến thức, kỹ năng để có thể thiết kế và chọn lựa các giải pháp

kỹ thuật phù hợp để thi công sản phẩm;

- Thiết kế, thi công được sản phẩm; thiết kế lưu đồ thuật toán và lập trình điều

khiển; vận hành và đánh giá hoạt động của sản phẩm đáp ứng theo yêu cầu kỹ thuật

đặt ra

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp:

Cấu trúc của đồ án gồm 4 chương, trong đó chương 1 trình bày các công nghệ sử

dụng trong đề tài; chương 2 trình bày về việc thiết kế và thi công sản phẩm; chương

3 trình bày về phương pháp lập trình hệ thống điều khiển; chương 4 trình bày kết

quả và nhận xét Cấu trúc đồ án chưa phù hợp với yêu cầu của đồ án tốt nghiệp:

thiếu chương giới thiệu tổng quan về đề tài, chương 2, 3 và chương 4 có nội dung

quá sơ sài Bố cục đồ án được trình bày chưa đầy đủ

- Sinh viên đã hoàn thành một số nhiệm vụ của đồ án: nghiên cứu công nghệ, vậndụng kiến thức và kỹ năng thực hành ứng dụng công nghệ trong thiết kế và thi côngđược mô hình sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đặt ra; hoàn thành báo cáo đồ án;

- Mô hình sản phẩm hoạt động đáp ứng được yêu cầu thiết kế

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

- Bổ sung chương 1 giới thiệu tổng quan về đề tài; gộp chương 3 và chương 4 vàochương 2 để thành chương 3; viết lại chương 2 về thiết kế và thi công trong báo cáo

đồ án nộp lưu chiểu

- Sửa các lỗi chính tả, lỗi định dạng, cách thức trình bày trong báo cáo

- Báo cáo sử dụng nhiều hình ảnh tham khảo nhưng không trích dẫn nguồn thamkhảo; mục tài liệu tham khảo trình bày chưa đúng quy định Đề nghị hoàn thiện

trong báo cáo nộp lại Trường

- Không đánh số trang phần phụ lục

tối đa

Điểm đánh giá

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết

5,25

1a- Tính cấp thiết, tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần mới so với các ĐATN trước đây);

- Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực

tiễn;

1,0

0,25

1b

- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức cơ

bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu;

- Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá;

- Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

trình đáp ứng yêu cầu đặt ra;

3,0 2,25

1c - Chất lượng sản phẩm ĐATN về nội dung báo cáo, bản vẽ,

chương trình, mô hình, hệ thống, …; 3,0 2,00

1d- Có kỹ năng sử dụng phần mềm ứng dụng trong vấn đề nghiên cứu (thể hiện qua kết quả tính toán bằng phần mềm).

- Có kỹ năng sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể

hiện qua các tài liệu tham khảo)

1,0

0,75

2 Kỹ năng trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2,0 0,75

2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0 0,25

3 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân) 6,0

1 Em hãy giải thích nguyên lý điều chế độ rộng xung PWM? Trong đề tài em

sử dụng nguyên lý này để điều khiển động cơ như thế nào?

2 Hãy giải thích nguyên lý hoạt động mạch đếm sản phẩm?

- Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022

Người phản biện

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà trong đó điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi

lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa… Do đó chúng ta

cần phải nắm bắt và vận dụng điều khiển tự động một cách hiệu quả nhằm đóng

góp vào sự phát triển khoa học kỹ thuật của thế giới nói chung và trong sự phát

triển của kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng

Xuất phát từ những lần tham quan các doanh nghiệp có dây chuyền sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu tự động hóa trong quá trình sản xuất Một

trong những khâu sản xuất tự động hóa đó là khâu phân loại sản phẩm

Sau khi tìm hiểu, nghiên cứu về các đề tài và công trình trước đây, nhóm quyết định chọn đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢM PHẨM

THEO MÀU SẮC VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ỨNG DỤNG BLYNK”

Đã có khá nhiều đề tài thực hiện việc mô hình phân loại nông sản như phân loại theo chiều cao, phân loại theo khối lượng theo kích thước Nhưng với những

nông sản có khối lượng và kích thước nhỏ và màu sắc thay đổi theo tính chất của

nông sản thì các mô hình phân loại kia không phù hợp Vì vậy chúng ta cần xử lý

phù hợp hơn cho hệ thống phân loại này đó là phân loại dựa trên màu sắc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: …Th.S PHẠM THỊ THẢO KHƯƠNG …

Sinh viên thực hiện: ………NGUYỄN VIẾT CƯỜNG………… Mã SV: 1811505410203

………NGUYỄN NGỌC HIẾU………… Mã SV: 1811505410213

1 Tên đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ỨNG DỤNG BLYNK………

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

 Tài liệu Arduino IDE có thể lập trình cho ESP8266

 Tài liệu hệ thống phân loại sản phẩm với ESP8226

 Tài liệu quản lý

- diem-cua-tu-dong-hoa

https://batiea.com/bai-viet/phan-loai-he-thong-tu-dong-hoa-uu-va-nhuoc theo-mau-sac.htm

https://text.123docz.net/document/4871241-mo-hinh-phan-loai-san-pham-3 Nội dung chính của đồ án:

CHƯƠNG 1: Cơ sở lý thuyết

1.1 Khái quát về phân loại sản phẩm

1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống phân loại

1.3 Tìm hiểu về Vi điều khiển

1.4 Tìm hiểu về chuẩn truyền dữ liệu, chuẩn kết nối

CHƯƠNG 2: thiết kế thi công hệ thống

Kết luận và hướng phát triển

4.1 kết luận

4.1.1 Ưu điểm của hệ thống

4.2 Hướng phát triển hệ thống

4 Các sản phẩm dự kiến

- Mô hình sản phẩm điều khiển băng tải đưa đồ vật vào cảm biến nhận diện màu

sau đó phân loại màu vào từng ô tương ứng sử dụng module Wifi ESP8266 đồngthời điều khiển hệ thống qua ứng dụng blynk

Sau 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật ĐàNẵng, được sự giảng dạy tận tâm của các thầy cô, cũng như sự giúp đỡ nhiệt tình từbạn bè, anh chị khóa trước, ngày hôm nay chúng em bước vào chặng cuối của hànhtrình, hoàn thành đồ án tốt nghiệp để ra trường.

Để được như ngày hôm nay, ngoài việc cố gắng, nỗ lực từ bản thân thì cònrất nhiều người đã giúp đỡ, khích lệ chúng em trong suốt chặng đường Vì vậychúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến:

Quý thầy cô trong khoa Điện – Điện tử đã truyền đạt cho chúng em nhữngkiến thức quý giá suốt những năm học qua Đặc biệt, chúng em xin cảm ơn cô PhạmThị Thảo Khương, người đã tận tình hướng dẫn, góp ý để chúng em có thể hoànthành đồ án tốt nghiệp này

Cảm ơn những bạn bè, anh chị đã động viên, giúp đỡ, sát cánh bên nhautrong thời gian làm đồ án cũng như suốt 4 năm học qua

Cuối cùng, chúng em xin kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe để tiếp tụctruyền đạt những kiến thức quý báu cho các thế hệ sinh viên chúng em Chúc cácanh chị, các bạn thành công và vững bước trên con đường mình đã chọn

Xin chân thành cảm ơn!

Nhóm chúng em gồm 2 thành viên:

Nguyễn Viết Cường, sinh viên lớp 18DT2

Nguyễn Ngọc Hiếu, sinh viên lớp 18DT2

Chúng em xin cam đoan các kết quả được trình bày trong đồ án này là thànhquả nghiên cứu của chúng em trong suốt thời gian qua và chưa từng xuất hiện trongcông bố hay sao chép của tác giả khác dưới sự định hướng và hướng dẫn của Th.S.Phạm Thị Thảo Khương Các thông tin trích dẫn trong đồ án được chỉ rõ, nguồn gốc

rõ ràng và được phép công bố Các kết quả đạt được chính xác và trung thực Nếu

có bất kỳ vi phạm nào, nhóm xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi sự kỷ luậtcủa khoa và nhà trường

Đã thực hiện chính sửa, bổ sung, hoàn thiện theo ý kiến góp ý của Giảngviên phản biện và Hội đồng chấm Đồ án tốt nghiệp

Sinh viên thực hiện{Chữ ký, họ và tên sinh viên}

Nguyễn Viết Cường Nguyễn Ngọc Hiếu

MỞ ĐẦU 1

1.1 Giới thiệu chung : 1

1.2 Lí do chọn đề tài : 1

1.3 Phân tích, lựa chọn phương án thực hiện đề tài: 1

1.3.2 Phương án thực hiện: 1

1.3.2 Phân tích phương án đã chọn: 2

1.4 Bố cục của đồ án 2

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

1.1 Khái quát về phân loại sản phẩm 3

1.2 Ưu nhược điểm của hệ thống phân loại 3

1.3 Vi điều khiển 3

a) Khái niệm vi điều khiển 3

b) Vai trò của vi điều khiển trong IoT 4

1.4 Chuẩn truyền dữ liệu, chuẩn kết nối 5

1.4.1 Mạng wifi 5

1.4.1.1 Mạng wifi là gì 5

A PHẦN CỨNG ĐƯỢC SỬ DỤNG 8

1.5 Giới thiệu một số loại ESP8266 8

1.6 Mô-đun WiFi ESP8266 Lua WiFi CH340 10

1.1 Các chuẩn truyền dữ liệu: 11

a) Giao tiếp I2C 11

b) Giao tiếp UART 16

1.7 Module LM2596: 18

1.8 E3F-DS30C4: 19

1.9 Servo: 20

1.10 Cảm biến màu TCS34725: 22

1.11 Motor DC 25

1.12 Màn hình hiện thị LCD 16X2 27

1.13 Module I2C 28

1.14 Nguồn tổ ong: 30

1.15 Opto tốc độ cao 2 kênh 6N137: 31

1.16 Module nguồn cách ly B2405S-2W DC-DC: 34

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 35

2.2 Thiết kế hệ thống 35

2.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống 35

2.2.2 Lựa chọn các khối chính 36

2.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống 43

2.4 Kết luận chương 43

CHƯƠNG 3: THI CÔNG HỆ THỐNG 44

3.1 Giới thiệu 44

3.2 Phần cứng 44

3.3 Phần mềm 44

a) Arduino IDE: 44

 Cài đặt phần mềm và lập trình trên ESP8266 45

c) Altium Designer 49

3.4 Sơ đồ thuật toán 51

3.5 Đánh giá sản phẩm 52

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 54

PHỤ LỤC 56

CODE SỬ DỤNG: 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH SÁCH CÁC BẢ

Bảng 1- 1 : Bảng so sánh các thông số ESP-01 đến ESP-14 10

Bảng 1- 2 : Sơ đồ chân 24

Bảng 1- 3 : Chế độ lọc màu 25

Bảng 1- 4 : Chuyển đổi tần số 25

Bảng 1- 5 : Chức năng các chân 33 Y

DANH SÁCH CÁC HÌ

Hình 0- 1: Sơ đồ khối tổng quan hệ thống 2

YHình 1- 1 : Vi điều khiển ESP8266 4

Hình 1- 2 : Mô-đun WiFi ESP8266 Lua WiFi CH340 10

Hình 1- 3 : Các chân của Module Wifi ESP8266 NodeMCU 11

Hình 1- 4 : Bus I2C và các thiết bị ngoại vi 11

Hình 1- 5 : kết nối thiết bị vào các bus I2C ở chế độ chuẩn và chế độ nhanh 12

Hình 1- 6 : Qúa trình truyền nhận giữa thiết bị chủ (master) và tớ (slave) 13

Hình 1- 7 : Trình tự truyền bit trên đường truyền 14

Hình 1- 8 : Điều kiện để giao tiếp I2C 15

Hình 1- 9 : Qúa trình truyền dữ liệu I2C 16

Hình 1- 10 : Chân kết nối UART 16

Hình 1- 11 : Gói dữ liệu trong UART 17

Hình 1- 12 : Module LM2596 18

Hình 1- 13 : E3F-DS30C4 19

Hình 1- 14 : Morto Servo 20

Hình 1- 15 : Chân kết nối Morto Servo 21

Hình 1- 16 : Cấu Tạo Chi Tiết 21

Hình 1- 17 : Độ dài xung 22

Hình 1- 18 : Cảm biến màu TCS34725 23

Hình 1- 19 : Nguyên lý hoạt động TCS34725 24

Hình 1- 20 : Morto DC 26

Hình 1- 21 :Cấu tạo Morto DC 27

Hình 1- 22 : LCD16x2 27

Hình 1- 23 : Module I2C 29

Hình 1- 24 : Nguồn tổ ong 30

Hình 1- 25 : Các chân 6N137 32

Hình 1- 26 : Sơ đồ thời gian 34

Hình 1- 27 : Module B2405S-2W DC-DC 34

YHình 2 1 : Sơ đồ khối 35

Hình 2 2 : Khối nguồn 37

Hình 2 3 : Khối xử lí 39

Hình 2 4 : Cảm biến 40

Hình 2 5 : Cảm biến màu 40

Hình 2 6 : Khối hiển thị 41

Hình 2 7 : Khối motor 42

Hình 2 8 : Sơ đồ nguyên lý 43

Y Hình 3 1 : Phần cứng hoàn thiện 44

Hình 3 2 : mạch in 3D 44

Hình 3 3 : Phần mềm Arduino IDE 45

Hình 3 4 : Giao diện phần mềm Arduino 46

Hình 3 5 : Giao diện chọn Preferences 47

Hình 3 6 : Vào Boards Manager trên phần mềm Arduino 47

Hình 3 7 : Phầm mềm ESP8266 by ESP8266 Community 48

Hình 3 8 : Blynk mobile app 49

Hình 3 9 : Phần mềm Altium Designer 49

Hình 3 10 : lưu đồ thuật toán 51

Hình 3 11 : Mô hình hoàn thiện 52

Hình 3 12 : Giao diện ứng dụng Blynk 52

MỞ ĐẦU

1.1 Giới thiệu chung :

Khoa học kỹ thuật luôn luôn phát triển trong tất cả các lĩnh vực, nhất là các ngành sản xuất Việc đòi hỏi cải tiến và nâng cấp hệ thống sản xuất luôn là ưu tiên hàng đầu, một trong những hệ thống đó là hệ thống phân loại sản phẩm tự động Hệ thống này giúp cho sản xuất và quản lý hệ thống linh hoạt hơn, tiết kiệm thời gian

và nhân lực, tăng sản lượng, đem lại lợi ích kinh tế cao và hiệu quả

Để phân loại sản phẩm có rất nhiều phương pháp như là phân loại theo chiều cao, theo cân nặng Tuy nhiên hiện nay phương pháp sử dụng màu sắc chưa được ứng dụng nhiều và hiệu quả Do đó, đề tài ‘ thiết kế hệ thống đếm, phân loại sản phẩm theo màu sắc và điều khiển hệ thống qua ứng dụng blynk ’ là một đề tài mangtính nghiên cứu và ứng dụng cao, phù hợp với sự phát triển của các ngành sản xuất

1.2 Lí do chọn đề tài :

Để theo kịp xu thế công nghiệp hóa – hiện đại hóa một cách bền vững và an toàn nhất, tiện lợi cho việc vân hành, sửa chữa khi hỏng hóc và đảm bảo chất lượng sản phẩm nằm trong phạm vi cho phép Hơn nữa thuận tiện cho việc mở rộng và phát triển sản xuất trong tương lai

Chúng tôi nghiên cứu đề tài này nhằm mục đích vận dụng những công nghệ khoa học kỹ thuật tiên tiến vào trong quá trình sản xuất nhằm giảm thiểu sức lao động của con người và nâng cao năng suất trong sản xuất công nghiệp

Chính vì vậy, nhóm em đã chọn đề tài này “ thiết kế hệ thống đếm, phân loại sản phẩm theo màu sắc và điều khiển hệ thống qua ứng dụng blynk”

1.3 Phân tích, lựa chọn phương án thực hiện đề tài:

1.3.3.2 Phương án thực hiện:

Căn cứ vào những hiểu biết về hệ thống đếm và phân loại sản phẩm đã tìmhiểu và trình bày ở trên, đồ án chúng em sẽ xây dựng mạch đếm và phân loại sảnphẩm gồm các thành phần sau đây:

 Khối động cơ: gồm động cơ servo và động cơ DC dùng để phân loạisản phẩm

 Khối cảm biến: sử dụng các cảm biến tiệm cận để cung cấp thông tincho bộ điều khiển.

 Khối xử ký trung tâm: Sử dụng module Wifi ESP8266 NodeMCUlàm bộ xử lý trung tâm điều khiển và kết nối internet đưa dữ liệu lênapp điện thoại(Blynk)

 Khối hiện thị: Sử dụng app Blynk để hiển thị trên điện thoại

Hình 0- 1: Sơ đồ khối tổng quan hệ thống

1.4.3.2 Phân tích phương án đã chọn:

Để đảm bảo cho nhu cầu sử dụng của người dùng và hệ thống hoạt động tốt,

ổn định thì việc lựa chọn bộ điều khiển trung tâm đóng vai trò rất quan trọng Bộ

xử lý trung tâm trong đề tài của nhóm em là ESP8266 NodeMCU, đáp ứng đượcyêu cầu mà đề tài nhóm em đề ra

Phần 5: Kết luận và hướng phát triển

Khối xử lý trung tâm

Khối hiển thị

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Khái quát về phân loại sản phẩm

Hệ thống phân loại sản phẩm thường gồm 3 phần:

Phần thứ nhất: Khối xử lý nhận dạng và ra quyết định, gồm 1 hệ thống cảm biến gắn trên băng chuyền khi sản phẩm đi qua cảm biến màu, cảm biến nhận biết màu và chuyển cho phẩn mềm phân loại phần mềm này sẽ thực hiện và nhận dạng sản phẩm này thuộc loại nào

Phần thứ hai: Khối xử lý tín hiệu hỏi đáp, điều khiển và giao tiếp giữ người

và máy, gồm bàn phím, màn hình và các nút điều khiển

Phần thứ ba: khối cơ cấu chấp hành, là một băng chuyền có khe được đặt nối tiếp băng chuyền có hai vị trí phân loại ứng với mỗi sản phẩm Khi bộ xử lý nhận dạng và đưa ra quyết định sản phẩm thuộc loại màu nào Sản phẩm sẽ được hệ thống đưa đến thùng chứa được định trước về màu sắc

1.2 Ưu nhược điểm của hệ thống phân loại.

 Ưu điểm:

Tự động hóa nâng cao sản suất, sản lượng sản phẩm Sản phẩm được tạo ra có độ chính xác cao, độ đồng đều về chất lượng, giảm tỷ lệ lỗi hỏng

Giải pháp giảm chi phí nhân công, nhân lực lao động cho hệ thống sản xuất

Ứng dụng hệ thống tự động hóa kéo theo đó là giảm giá thành, tăng hiệu quả kinh doanh, cạnh tranh

 Nhược điểm :

Hệ thống máy móc hư hỏng ở một bộ phận sẽ ảnh hưởng đến toàn hệ thống Do vậy, yêu cầu doanh nghiệp đơn vị cần giám sát, bảo dưỡng định kỳ, đảm bảo trạng thái tốt nhất của máy móc

Hệ thống tự động hóa được điều khiển bằng phần mềm, máy tính dễ bị xâm nhập, tấn công làm nhiễu và gián đoạn sản xuất

Chi phí đầu tư ban đầu cao, không phải doanh nghiệp nào cũng đầu tư trọn vẹn được

Tự động hóa sẽ đi đôi với việc giảm sử dụng nhân lực, người lao động sẽ mất việc và cần chuyên môn cao hơn.

1.3 Vi điều khiển

a) Khái niệm vi điều khiển

- Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một con chip (single chipmicrocomputer) được tạo ra qua VLSI Vi điều khiển cũng được gọi là bộ điềukhiển nhúng bởi vì vi điều khiển và các mạch điện hỗ trợ được tích hợp hoặc nhúngvào thiết bị mà nó kiểm soát Vi điều khiển có nhiều bit khác nhau giống như vi xử

lý (cho đến nay thì có các loại vi điều khiển 4bit, 8bit, 16bit, 32bit, 64bit và 128bit)

Hình 1- 1 : Vi điều khiển ESP8266

Các thông số kỹ thuật của NODEMCU ESP8266:

 IC chính: ESP8266

 Phiên bản firmware: NodeMCU Lua

 Chip nạp và giao tiếp UART: CP2102

 GPIO tương thích hoàn toàn với firmware Node MCU

 Cấp nguồn: 5VDC MicroUSB hoặc Vin

 GIPO giao tiếp mức 3.3VDC

 Tích hợp Led báo trạng thái, nút Reset, Flash

 Tương thích hoàn toàn với trình biên dịch Arduino

 Kích thước: 25 x 50 mm

b) Vai trò của vi điều khiển trong IoT

- Các đặc điểm nổi bật của vi điều khiển thường được nhắc đến như :

+ Hoạt động như một máy vi tính không có bất kì bộ phận kĩ thuật số nào

+ Có khả năng xử lý các hàm logic

+ Tốc độ xử lý và hiệu suất cao

+ Dễ dàng kết nối thêm các cổng RAM, ROM, I/O

+ Hầu hết chân được lập trình bởi người dùng để thực hiện các chức năng khácnhau

+ Dễ sử dụng, dễ thiết kế với chi phí thấp và kích thước nhỏ

+ Dễ tìm thấy trên thị trường với đủ thể loại và chức năng đặc thù riêng

=> Với những đặc điểm đó, vi điều khiển thường được dùng như bộ xử lí trungtâm trong hệ thống IoTs hiện nay

1.4 Chuẩn truyền dữ liệu, chuẩn kết nối

1.4.1 Mạng wifi

1.4.1.1 Mạng wifi là gì

Theo Wikimedia, Wifi (là viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11) là

hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, cũng giống như điện thoại di động, truyền hình và radio

Kết nối Wifi thường là sự lựa chọn hàng đầu của rất nhiều kỹ sư bởi tính thông dụng và kinh tế của hệ thống wifi và mạng LAN với mô hình kết nối trong một phạm vi địa lý có giới hạn

Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác Nó có thể chuyển

và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại Tuy nhiên, sóng WiFi có một số khác biệt so với các sóng vô tuyến khác

ở chỗ: Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz hoặc 5 GHz Tần số này cao hơn so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị cầm tay và truyền hình Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn Hiện nay, đa

số các thiết bị wifi đều tuân theo chuẩn 802.11 Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại chúng 6 chuẩn thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g/n/ac/ad

WiFi có thể hoạt động trên cả ba tần số và có thể nhảy qua lại giữa các tần sốkhác nhau một cách nhanh chóng Việc nhảy qua lại giữa các tần số giúp giảm thiểu

sự nhiễu sóng và cho phép nhiều thiết bị kết nối không dây cùng một lúc

a) Nguyên lý hoạt động của mạng wifi

Nguyên lý hoạt động của wifi gồm có 4 thành phần:

- Đường truyền mạng: Là kết nối internet băng thông rộng Việc kết nối này sẽ

nhanh hơn so với dịch vụ kết nối quay số

- Cổng mạng: Cổng mạng này có nhiệm vụ ngăn chặn những người truy cập vào

wifi của bạn mà không được phép Và đồng thời nó cung cấp cho bạn nhữngcông cụ trong việc quản lý như: kiểm tra mạng và các dịch vụ khác thông qua

IP

- Mạng LAN không dây: Là một hệ thống kết nối máy tính của bạn với các thiết

bị khác bằng sóng vô tuyến

- Kết nối Adapter không dây: Đây là phương tiện để người khác có thể truy cập

vào Wifi của bạn Adapter không dây có thể được tích hợp sẵn, hoặc là mộtthiết bị rời được cắm vào máy tính

Thông qua 4 thành phần trên, bộ phát sóng Wifi (Modem, Router) sẽ kết nối vàlấy tín hiệu internet hữu tuyến qua dây cáp quang rồi chuyển tín hiệu thành vôtuyến Wifi và gửi đến các thiết bị sử dụng Wifi (điện thoại, laptop, smart tivi,internet tivi)

Trên đây là quá trình nhận tín hiệu thông qua adapter và chuyển hóa chúng thànhtín hiệu trên internet Quá trình này có thể thực hiện ngược lại, có nghĩa là:router, modem nhận tín hiệu vô tuyến từ adapter và giải mã chúng rồi gửi quainternet

b) Thành phần quan trọng của hệ thống mạng Wifi

- Router :

+ Nguồn phát sóng Wifi là máy tính với :

• Một cổng để nối cáp hoặc modem ADSL

• Một router (bộ định tuyến).

• Một hub Ethernet

• Một firewall

• Một access point không dây

+ Hầu hết các router có độ phủ sóng trong khoảng bán kính 30,5 m về mọihướng

- Adapter :

+ Adapter cắm vào khe PCI cho máy tính để bàn

+ Các máy tính nằm trong vùng phủ sóng WiFi cần có các bộ thu không dây,adapter, để có thể kết nối vào mạng Các bộ này có thể được tích hợp vào cácmáy tính xách tay hay để bàn hiện đại Hoặc được thiết kế ở dạng để cắm vàokhe PC card hoặc cổng USB, hay khe PCI

+ Khi đã được cài đặt adapter không dây và phần mềm điều khiển (driver), máytính có thể tự động nhận diện và hiển thị các mạng không dây đang tồn tại trongkhu vực

c) Cách thức truyền dữ liệu qua mạng Wifi

- Truyền thông qua mạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều Cụ thể :

+ Thiết bị adapter không dây (hay bộ chuyển tín hiệu không dây) của thiết bịchuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vô tuyến và phát những tín hiệu này đi bằng mộtăng-ten

+ Thiết bị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng Nó gửithông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet

+ Quy trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin từInternet, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gởi đến adapter không dây củamáy tính

d) Các chuẩn wifi hiện tại

 Chuẩn 802.11

Năm 1997, IEEE giới thiệu chuẩn mạng không dây đầu tiên và đặt tên nó là802.11 Khi đó, tốc độ hỗ trợ tối đa của mạng này chỉ là 2 Mbps với băng tầng2.4GHz

Song song với quá trình hình thành chuẩn b, chuẩn 802.11a phát ở tần số cao hơn

là 5GHz nhằm tránh bị nhiễu từ các thiết bị khác Tốc độ xử lý của chuẩn đạt

54 Mbps tuy nhiên chuẩn này khó xuyên qua các vách tường và giá cả của nóhơi cao

Chuẩn kết nối này đã và đang dần thay thế chuẩn 802.11g với, phạm vi phát sónglớn hơn, tốc độ cao hơn và giá hợp lý

Các chuẩn Wifi hiện nay:

 Chuẩn 802.11ac

Là chuẩn được IEEE giới thiệu vào đầu năm 2013, hoạt động ở băng tầng 5 GHz.Chuẩn ac có thể mang đến cho người dùng trải nghiệm tốc độ cao nhất lên đến

1730 Mpbs

Do vấn đề giá thành cao nên các thiết bị phát tín hiệu cho chuẩn này chưa phổbiến dẫn đến các thiết bị này sẽ bị hạn chế sự tối ưu do thiết bị phát.

 Chuẩn 802.11ad

Được giới thiệu năm 2014, chuẩn wifi 802.11ad được hỗ trợ băng thông lên đến

70 Gbps và hoạt động ở dải tần 60GHz Nhược điểm của chuẩn này là sóng tínhiệu khó có thể xuyên qua các bức tường, đồng nghĩa với việc chỉ cần Routerkhuất khỏi tầm mắt, thiết bị sẽ không còn kết nối tới Wifi được nữa

 Chuẩn 802.11ax

Wi-Fi 6 là bản cập nhật mới nhất cho chuẩn mạng không dây Wi-Fi 6 dựa trêntiêu chuẩn IEEE 802.11ax, với tốc độ nhanh hơn, dung lượng lớn hơn và hiệusuất năng lượng được cải thiện tốt hơn so với các kết nối không dây trước đây.Tên gọi mới Wifi 6 này sẽ chính thức được áp dụng từ năm 2019

 Wifi Hotspot

Ngoài những chuẩn kết nối kể trên, mỗi thiết bị di động có thể tự phát ra sóngWifi cho những thiết bị khác Nói cách khác, thiết bị di động có thể được xemnhư là một Router

A PHẦN CỨNG ĐƯỢC SỬ DỤNG

1.5 Giới thiệu một số loại ESP8266

ESP8266 là dạng Vi điều khiển tích hợp Wifi (Wifi SoC) được phát triển bởiEspressif Systems, một nhà sản xuất Trung Quốc có trụ sở tại Thượng Hải Với vi điều khiển và Wifi tích hợp, ESP8266 cho phép lập trình viên có thể thực hiện vô sốcác tác vụ TCP/IP đơn giản để thực hiện vô số các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là các ứng dụng IoT Module ESP8266 có giả thành rẻ nhất trong tất cả các loại Wifi SoC từ trước tới nay

Chip ESP8266 được phát triển bởi Espressif để cung cấp các giải pháp giao tiếp Wifi cho các thiết bị IoT Điểm đặc biệt dòng ESP8266 là nó được tích hợp các mạch RF như balun, antenna swithches, TX power amplifier và RX filter ngay bên trong chip với kích thước rất nhỏ chỉ 5x5mm nên các board sử dụng ESP8266 không cần kích thước board lớn cũng như không cần nhiều linh kiện xung quanh

Sau nhiều năm phát triển, hiện tại AI-Thinker sản xuất 14 loại cho ESP từ module ESP-01 đến ESP-14 Ở thị trường việt nam thì ba module là ESP-01, ESP-

07 và ESP-12 khá phổ biến, nhất là ESP-12

Phiên bản Số

chân

Form factor LEDs

Antenn a

ESP-02 8 2x4

notch No None Yes No

14.2x14.2

ESP-03 14 2x7

notch No Ceramic No No

17.3x12.1

ESP-04 14 2x4

14.7x12.1

ESP-05 5 1x5

14.2x14.2

ESP-06

12+

GND

4x3

16.3x13.2

ESP-07 16 2x8

pinhole Yes Ceramic Yes Yes

20.0x16.0

ESP-08 14 2x7

notch No None No Yes

17.0x16.0

ESP-09

12+

GND

4x3

10.0x10.0

ESP-010 5 1x5

14.2x10.0

ESP-011 8 1x8

pinhole No Ceramic No No

17.3x12.1

ESP-013 18 2x9

Etched-on PCB No Yes

Bảng 1- 1 : Bảng so sánh các thông số ESP-01 đến ESP-14

Hình 1- 2 : Mô-đun WiFi ESP8266 Lua WiFi CH340

Kit RF thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU là kit phát triển dựa trên nềnchip Wifi SoC ESP8266 với thiết kế dễ sử dụng và đặc biệt là có thể sử dụng trựctiếp trình biên dịch của Arduino để lập trình và nạp code, điều này khiến việc sửdụng và lập trình các ứng dụng trên ESP8266 trở nên rất đơn giản

Được dùng cho các ứng dụng cần kết nối, thu thập dữ liệu và điều khiển quasóng Wifi, đặc biệt là các ứng dụng liên quan đến IoT

Thông số kỹ thuật:

 IC chính: ESP8266 Wifi SoC

 Phiên bản firmware: NodeMCU Lua

 Chip nạp và giao tiếp UART: CP2102

 GPIO tương thích hoàn toàn với firmware Node MCU

 Cấp nguồn: 5VDC MicroUSB hoặc Vin

 GIPO giao tiếp mức 3.3VDC

 Tích hợp Led báo trạng thái, nút Reset, Flash

 Tương thích hoàn toàn với trình biên dịch Arduino.

Hình 1- 3 : Các chân của Module Wifi ESP8266 NodeMCU

1.1 Các chuẩn truyền dữ liệu:

a) Giao tiếp I2C

Đầu năm 1980 Phillips đã phát triển một chuẩn giao tiếp nối tiếp 2 dây được gọi là I2C Đây là đường BUS giao tiếp giữa các IC với nhau I2C mặc dù được phát triển bởi Phillips, nhưng nó đã được rất nhiều nhà sản xuất IC trên thế giới

sử dụng I2C trở thành một chuẩn công nghiệp cho các giao tiếp điều khiển Bus I2C được sử dụng là bus giao tiếp ngoại vi cho rất nhiều loại IC khác nhau như các loại Vi điều khiển 8051, PIC, AVR, ARM…

Hình 1- 4 : Bus I2C và các thiết bị ngoại vi

Đặc điểm giao tiếp I2C:

Một giao tiếp I2C gồm có 2 dây: Serial Data (SDA0 và Serial Clock (SCL) SDA là đường truyền dữ liệu 2 hướng, còn SCL là đường truyền xung đồng hồ để đồng bộ và chỉ theo một hướng Như ta thấy trên hình vẽ trên, khi một thiết bị ngoại

vi kết nối và đường bus I2C thì chân SDA của bus, chân SCL sẽ kết nối với dây SCL

Hình 1- 5 : kết nối thiết bị vào các bus I2C ở chế độ chuẩn và chế độ nhanh

Mỗi dây SDA hay SCL đều được nối với điện áp dương của nguồn cấp thôngqua một điện trở kéo lên (pullup resistor) vì chân giao tiếp I2C của các thiết bị ngoại vi thường là dạng cực máng hở (opendrain hay opencolletor) Gía trị của điện trở này khác nhau tùy vào từng thiết bi và chuẩn giao tiếp, thường dao động trong khoảng 1K đến 4.7K

Xem hình 2.3, ta thấy có rất nhiều thiết bị (ICs) cùng được kết nối vào một bus I2C, mỗi thiết bị được nhận ra bởi một địa chỉ duy nhất với một quan hệ chủ/tớ tồn tai trong suốt thời gian kết nối Mỗi thiết bị có thể hoạt động như là thiết bị nhậnhoặc truyền dữ liệu hay có thể vừa truyền vừa nhận Hoạt động truyền hay nhận còntùy thuộc vào việc thiết bị đó là chủ (master) hay tớ (slave)

Một thiết bị hay một IC khi kết nối với bus I2C, ngoài một địa chỉ (duy nhất)

để phân biệt, nó còn được cấu hình là thiết bị chủ hay tớ Khi giữa hai thiết bị

chủ-tớ giao tiếp thì thiết bị chủ có nhiệm vụ tạo xung đồng hồ cho toàn hệ thống và quản

lý địa chỉ của thiết bị tớ trong suốt quá trình giao tiếp Thiết bị chủ giữ vai trò chủ

động, còn thiết bị tớ giữ vai trò bị động trong việc giao tiếp.

Hình 1- 6 : Qúa trình truyền nhận giữa thiết bị chủ (master) và tớ (slave)

Theo như hình ta thấy xung đồng hồ chỉ có một hướng từ chủ đến tớ, còn luồng dữ liệu có thể đi theo hai hướng, từ chủ đến tớ hay ngược lại tớ đến chủ

Chế độ hoạt động (tốc độ truyền):

Các bus I2C có thể hoạt động ở ba chế độ khác nhau:

- Chế độ tiêu chuẩn (Standard mode)

- Chế độ nhanh (Fast mode)

- Chế độ cao tốc High-Speed (Hs) mode

Chế độ tiêu chuẩn:

Đây là chế độ tiêu chuẩn ban đầu được phát hành vào đầu những năm 80

- Nó có tốc độ dữ liệu tối đa 100kbps

- Nó sử dụng 7-bit địa chỉ, 112 địa chỉ tớ

Tăng cường hoặc chế độ nhanh:

Tốc độ dữ liệu tối đa được tăng lên đến 400 kbps

Để ngăn chặn gây tiếp ồn Ngõ vào của thiết bị Fast-mode là Schmitt-triggered.Chân SCL và SDA của một thiết bị tới I2C ở trạng thái trở kháng cao khi không cấpnguồn

Chế độ cao tốc (High-Speed):

Chế độ này đã được tạo ra chủ yếu để tăng tốc độ dữ liệu lên đến 36 lần nhanh hơn so với chế độ tiêu chuẩn Nó cung cấp 1,7 Mbps (với Cb = 400 pF), và 3.4Mbps (với C > b = 100 pF).

Một bus I2C có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau:

- Một chủ một tớ (one master – one slave)

- Một chủ nhiều tớ (one master – multi slave)

- Nhiều chủ nhiều tớ (multi master – multi slave)

Dù ở chế độ nào, một giao tiếp I2C đều dựa vào quan hệ chủ/tớ Gỉa thiết một thiết bị A muốn gửi dữ liệu đến thiết bị B, quá trình được thực hiện như sau:

- Thiết bị A (chủ) xác địng đúng địa chỉ của thiết bị B ( tớ), cùng với việc xác định địa chỉ, thiết bị A sẽ quyết địng việc đọc hay ghi vào thiết bị tớ

- Thiết bị A gửi dữ liệu tới thiết bị B

- Thiết bị A kết thúc quá trình truyền dữ liệu

- Khi A muốn nhận dữ liệu từ B, quá trình diễn ra như trên, chỉ khác là A sẽ nhận dữ liệu từ B Trong giao tiếp này, A là chủ còn B vẫn là tớ Chi tiết việcthiết lập một giao tiếp giữa hai thiết bị sẽ được mô tả chi tiết dưới đây

Hình 1- 7 : Trình tự truyền bit trên đường truyền Điều kiện START và STOP

START và STOP là những điều kiện bắt buộc phải có khi một thiết bị chủ muốn thiết lập giao tiếp với một thiết bị nào đó trên bus I2C START là điều kiện khởi đầu, báo hiệu bắt đầu của giao tiếp, còn STOP báo hiệu kết thúc một giao tiếp Hình dưới đây mô tả điều kiện START và STOP.

Hình 1- 8 : Điều kiện để giao tiếp I2C

Ban đầu khi chưa thực hiện quá trình giao tiếp, cả hai đường SDA và SCL

đều ở mức cao (SDA = SCL = HIGH) Lúc này bus I2C được coi là rỗi (“bus

free”), sẵn sàng cho một giao tiếp Hai điều kiện START và STOP là không thể thiếu trong việc giao tiếp giữa các thiết bị I2C với nhau

Điều kiện START: một sự chuyển đổi trạng thái từ cao xuống thấp trên đường SDA trong khi đường SCL đang ở mức cao (cao = 1; thấp = 0) báo hiệu một điều kiện START

Điều kiện STOP: một sự chuyển đổi trạng thái từ mức thấp lên cao trên đường SDA trong khi đường SCL đang ở mức cao Cả hai điều kiện START và STOP đều được tạo ra bởi thiết bị chủ Sau tín hiệu START, bus I2C coi như đang trong trạng thái làm việc (bus) Bus I2C sẽ rỗi, sẵn sàng cho một giao tiếp mới sau tín hiệu STOP từ phía thiết bị chủ

Sau khi có một điều kiện START, trong quá trình giao tiếp, khi có một tín hiệu START được lặp lại thay vì một tín hiệu STOP thì bus I2C vẫn tiếp tục trong trạng thái bận Tín hiệu START và lặp lại START (Repeated START) đều có chức năng giống nhau là khởi tạo một giao tiếp

Truyền dữ liệu:

Mỗi xung clock có một bit dữ liệu được truyền Mức tín hiệu SDA chỉ được thay đổi xung clock đang ở mức thấp, và ổn định khi xung clock ở mức cao Thiết

bị tớ có thể lấy mẫu dữ liệu khi xung clock ở mức cao

Hình 1- 9 : Qúa trình truyền dữ liệu I2C

b) Giao tiếp UART

UART là viết tắt của Universal Asynchronous Receiver / Transmitter Nó làmột thiết bị phần cứng (hoặc mạch) được sử dụng để giao tiếp nối tiếp giữa hai thiếtbị

Việc kết nối hai thiết bị UART với nhau rất đơn giản và dễ dàng

Hình 1- 10 : Chân kết nối UART

Một chân dùng để truyền dữ liệu (gọi là chân TX) và chân kia dùng để nhận dữliệu (gọi là chân RX) Chúng ta chỉ có thể kết nối hai thiết bị UART với nhau

UART hoạt động bằng cách chuyển đổi dữ liệu thành các gói để gửi hoặc xâydựng lại dữ liệu từ các gói nhận được.

Gởi giữ liệu Serial:

Trước khi thiết bị UART có thể gửi dữ liệu, thiết bị truyền chuyển đổi byte dữliệu thành bit Sau khi chuyển đổi dữ liệu thành các bit, thiết bị UART sẽ chiachúng thành các gói để truyền Mỗi gói chứa một bit bắt đầu, một khung dữ liệu,bit chẵn lẻ và các bit dừng Sau khi chuẩn bị gói tin, mạch UART sẽ gửi nó rangoài qua chân TX

Hình 1- 11 : Gói dữ liệu trong UART

Nhận dữ liệu Serial:

Thiết bị UART nhận sẽ kiểm tra gói nhận được (thông qua chân RX) để tìm lỗibằng cách tính số 1 và so sánh với giá trị của bit chẵn lẻ có trong gói Nếu không cólỗi trong quá trình truyền, nó sẽ tiến hành tách bit bắt đầu, bit dừng, bit chẵn lẻ đểlấy khung dữ liệu Nó có thể cần nhận một số gói trước khi có thể xây dựng lại toàn

bộ byte dữ liệu từ các khung dữ liệu Sau khi xây dựng lại byte, nó được lưu trữtrong bộ đệm UART

Thiết bị UART nhận sử dụng bit chẵn lẻ để xác định xem có bị mất dữ liệu trongquá trình truyền hay không Mất dữ liệu trong quá trình truyền xảy ra khi một bitthay đổi trạng thái của nó trong khi truyền Các bit có thể thay đổi do khoảng cáchtruyền, bức xạ từ và tốc độ truyền không khớp, cùng những thứ khác

 Thông số UART:

UART có các cài đặt cần giống nhau trên cả hai thiết bị để có giao tiếp phù hợp.Các cài đặt này gồm tốc độ truyền, độ dài dữ liệu, bit chẵn lẻ, số bit dừng và kiểmsoát luồng

 Tốc độ truyền: là số bit mỗi giây (bps) mà thiết bị UART có thể truyền hoặcnhận Chúng ta cần đặt cả hai thiết bị UART có cùng tốc độ truyền để truyền

dữ liệu thích hợp Các giá trị phổ biến cho tốc độ truyền là 9600, 1200, 2400,

4800, 19200, 38400, 57600 và 115200 bps

 Độ dài dữ liệu: là số lượng bit trên mỗi byte dữ liệu

 Bit chẵn lẻ: là một bit được thêm vào dữ liệu được truyền và cho người nhậnbiết số 1 trong dữ liệu được truyền là lẻ hay chẵn Cài đặt có thể có cho Bitchẵn lẻ là Lẻ hoặc Chẵn

ODD-bit chẵn lẻ là ‘1’ nếu có một số lẻ là 1 trong khung dữ liệu

EVEN - bit chẵn lẻ là '0' nếu có số chẵn là 1 trong khung dữ liệu

 Các bit dùng: Các thiết bị UART có thể sử dụng không, một hoặc hai bit dừng

để đánh dấu điểm kết thúc của một tập hợp các bit (được gọi là gói tin) đượctruyền đi

 Kiểm soát luồng: là phương pháp tránh rủi ro mất dữ liệu khi truyền dữ liệuqua UART Thiết bị UART sử dụng các ký tự đặc biệt làm kiểm soát luồng đểbắt đầu hoặc dừng truyền

1.7 Module LM2596:

Mạch Giảm Áp LM2596 là module giảm áp có khả năng điều chỉnh đượcdòng ra đến 3A LM2596 là IC nguồn tích hợp đầy đủ bên trong Tức là khi cấpnguồn 9v vào module, sau khi giảm áp ta có thể lấp được nguồn 3A < 9v như 5Vhay 3.3V

Hình 1- 12 : Module LM2596

Thông số kỹ thuật:

 Module nguồn không sử dụng cách ly

 Nguồn đầu vào từ 4V - 35V

 Nguồn đầu ra: 1V - 30V

 Dòng ra Max: 3A

 Kích thước mạch: 53mm x 26mm

 Đầu vào: INPUT +,

INPUT- Đầu ra: OUTPUT+,

Cảm biến hồng ngoại E3F-DS30C4 dùng ánh sáng hồng ngoại để phát hiện vật cản mong muốn: Khi vật cần phát hiện trong vùng làm việc, E3F-DS30C4 sẽ kích hoạt ngõ ra lên mức ON báo hiệu có sự xuất hiện của vật Khi vật cần phát hiện ở bên ngoài vùng làm việc, E3F-DS30C4 cho ngõ ra ở mức OFF E3F-

DS30C4 cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận và phát tia

hồng ngoại theo tần số riêng biệt Khoảng cách làm việc của E3F-DS30C4 là 30cm,

có thể chỉnh khoảng cách làm việc thông qua biến trở, ngõ ra cảm biến ở dạng cực thu hở NPN, NO

Tính năng / thông số kỹ thuật:

 Nguồn điện cung cấp: 6-36VDC

1.Màu nâu: VCC, nguồn dương 6-36VDC.

2.Màu xanh dương: GND, nguồn âm 0VDC

3.Màu đen: Chân tín hiệu ngõ ra cực thu hở NPN, cần phải có trở kéo để tạo

có loại thì sở hữu một momen lực tương đối (vài chục Newton/m), hoặc có loại thìkhỏe và nhông sắc chắc chắn…

Hoạt động & cấu tạo:

Động cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở Việc thiết lập một hệ thống điều khiển để xác định những gì ngăn cản chuyển động quay của động cơ hoặc làm động cơ không quay cũng không dễ dàng

Mặt khác, động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín.Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về một mạch điều khiển Nếu

có bất kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của dộng cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mông muốn mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác